KR20000022824A

KR20000022824A - 전기 커넥터 위치 보장 시스템

Info

Publication number: KR20000022824A
Application number: KR1019990036783A
Authority: KR
Inventors: 히긴스마이클패트릭; 문클라렌스로버트3세; 필안토니제이.
Original assignee: 루이스 에이. 헥트; 몰렉스 인코포레이티드
Priority date: 1998-09-02
Filing date: 1999-09-01
Publication date: 2000-04-25
Also published as: KR100396977B1; JP2000082533A; EP0984522A3; DE69907832D1; DE69907832T2; US6045388A; EP0984522B1; JP3131836B2; EP0984522A2

Abstract

다른 정합 가능한 접속 장치(14)와 정합하도록 된 전기 커넥터(12)용 커넥터 위치 보장 시스템이 제공된다. 커넥터는 안내홈과, 이 안내홈 부근의 멈춤면(74)을 갖는 하우징(48)을 포함한다. 하우징 상의 제1 가요성 로킹 아암(58)은 정합 가능한 접속 장치의 협동 래치(44)와 기계적으로 맞물리는 래치(68)를 포함한다. 커넥터 위치 보장(CPA) 장치(16)는, 로킹 아암(58)의 이동을 허용하고 커넥터(12)가 정합 가능한 접속 장치(14)와 정합하게 하는 제1 위치와 로킹 아암이 래칭 위치로부터 벗어나는 이동을 저지하는 제2 위치 사이에서 안내홈을 따라 미끄럼 이동할 수 있다. CPA 장치(16)는 CPA 장치가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하는 것을 막기 위해 하우징 상의 멈춤면(74)과 맞물려질 수 있는 가요성 멈춤 아암(20)을 포함한다. 정합 가능한 접속 장치(14)는, 커넥터(12)가 정합 가능한 접속 장치(14)와 완전히 정합되었을 때 자동으로 CPA 장치(16)의 가요성 멈춤 아암(20)이 멈춤면(74)과의 맞물림으로부터 벗어나도록 이동시킴으로써, CPA 장치(16)가 제1 위치로부터 커넥터와의 완전 정합을 나타내는 제2 위치로 이동하게 하는 액츄에이터(36)를 포함한다.

Description

전기 커넥터 위치 보장 시스템{ELECTRICAL CONNECTOR POSITION ASSURANCE SYSTEM}

본 발명은 일반적으로 전기 커넥터 기술에 관한 것으로, 특히 다른 정합 가능한 접속 장치와 정합하도록 된 전기 커넥터용 커넥터 위치 보장 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 전기 커넥터는 하나의 전기 커넥터와, 정합하는 전기 커넥터 또는 다른 정합 가능한 접속 장치 사이에 확고한 기계적, 전기적 결합을 필요로 한다. 다양한 래칭 시스템이 이와 같은 확고한 결합을 제공하기 위해 전기 커넥터에 사용되어 왔다. 이와 같은 시스템은 일반적으로 용이한 착탈성을 가지고 이러한 확고한 결합을 제공한다. 예를 들어, 서로 맞물리거나 정합하는 커넥터 또는 접속 장치의 상호 보완적인 래칭 기구와 맞물리는 선회식으로 지지된 래치 아암을 포함하는 래칭 기구가 개발되었다.

또한, 커넥터 위치 보장 장치도 당해 기술 분야에 공지되어 있다. 통상적으로, 이와 같은 장치의 주된 기능은 커넥터가 완전히 정합되어 래칭되는 것, 즉 래칭 기구가 완전히 또는 확고히 결합되는 것을 보장하는 것이다. 부차적인 기능은 종종 래칭 기구가 우연하게 해제되거나 커넥터들이 분리되는 것을 방지하는 것이다. 이들 커넥터 위치 보장 기능은 다양한 방법으로 달성될 수 있지만, 대부분의 종래 기술의 커넥터 위치 보장 시스템은 래칭 아암이 완전히 결합되지 않으면 소정 위치에 삽입되지 않는 스페이서와, 스페이서가 적당히 위치되면 이동되지 않는 래칭 아암을 이용한다. 이와 같은 제거 가능한 스페이서는 분실하거나 잘못 둘 수 있기 때문에 종종 문제가 발생한다. 그러므로, 일부 위치 보장 시스템에서는, 스페이서가 커넥터 하우징 상에 예비 설치(pre-load)되어 있다. 그러나, 이와 같은 시스템이 갖는 문제점 중 하나는, 커넥터들이 정합되기 전에 예비 설치되어 있는 스페이서가 우연하게 최종 로킹 위치로 이동하면, 정합이 이루어질 수 없다는 것이다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하고 개선된 커넥터 위치 보장 시스템에 대한 요구를 충족시키고자 하는 것이다.

그러므로, 본 발명의 목적은 다른 정합 가능한 접속 장치와 정합하도록 된 신규하고 개선된 전기 커넥터용 커넥터 위치 보장 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 전기 커넥터는 안내홈과 이 안내홈 부근의 적어도 하나의 멈춤면을 갖는 하우징을 포함한다. 제1 가요성 로킹 아암은 하우징 상에서 선회하고, 정합 가능한 접속 장치의 협동 래치와 기계적으로 맞물리는 래치를 포함한다. 커넥터 위치 보장(connector position assurance; CPA) 장치는, 로킹 아암의 이동을 허용하고 커넥터가 정합 가능한 접속 장치와 정합하게 하는 제1 위치와 로킹 아암이 래칭 위치로부터 벗어나는 이동을 저지하는 제2 위치 사이를 안내홈을 따라 이동하도록 하우징 상에 미끄럼 이동할 수 있게 장착된다. CPA 장치는, CPA 장치가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하는 것을 방지하기 위해 하우징 상의 멈춤면과 결합하는 가요성 멈춤 아암을 포함한다. 정합 가능한 접속 장치는, 커넥터가 정합 가능한 접속 장치와 완전히 정합되었을 때 CPA 장치의 가요성 멈춤 아암을 자동적으로 멈춤면과의 결합으로부터 벗어나게 이동시키는 액츄에이터를 포함한다. 이로써, CPA 장치는 제1 위치로부터 커넥터의 완전 정합을 나타내는 제2 위치로 이동할 수 있게 된다.

본 명세서에 개시된 바와 같이, 제1 가요성 로킹 아암은 로킹 아암의 래치 단부와 후방 단부 사이의 지지점 상에서 하우징에 대하여 선회된다. 안내홈은 CPA 장치가 그 사이로 활주하는 한 쌍의 안내 레일로 구성되고, 각각의 안내 레일은 멈춤면 중 하나를 포함한다. 일반적으로 CPA 장치는 E자형으로 한 쌍의 외측 다리와 하나의 중심 다리를 포함한다. 외측 다리는 안내 레일 쌍의 2개의 멈춤면과 맞물리는 한 쌍의 가요성 멈춤 아암을 포함한다. 정합 가능한 접속 장치는 멈춤 아암을 멈춤면과의 결합으로부터 벗어나게 이동시키는 한 쌍의 액츄에이터를 포함한다. E자형 CPA 장치의 중심 다리는, CPA 장치가 제2 위치에 있을 때 로킹 아암의 전방 래치 단부가 휘어지는 것을 막기 위해 제1 로킹 아암의 후방 단부 아래에서 이동 가능한 저지면으로부터 연장된다.

본 발명의 다른 특징은, CPA 장치를 손으로 쉽게 조작하고 CPA 장치가 위치들 사이에서 쉽게 이동할 수 있도록 하기 위해 사용자에 의해 파지되는 CPA 장치 상에 마련되는 확대 플랜지를 포함한다. E자형 CPA 장치의 중심 다리는 제1 로킹 아암의 후방 단부와 맞물려서 CPA 장치의 제1 위치 및 제2 위치를 형성하는 멈춤쇠(detent)를 포함한다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점들은 첨부된 도면을 참조한 다음의 상세한 설명으로부터 분명하게 알 수 있을 것이다.

도1은 본 발명의 커넥터 위치 보장 시스템을 구현한 커넥터 조립체의 사시도.

도2는 CPA 장치의 전방 사시도.

도3은 CPA 장치의 후방 사시도.

도4는 CPA 장치, 전기 커넥터 및 정합하는 접속 리셉터클의 분해 측면도.

도5는 커넥터로부터 제거된 CPA 장치의 사시도.

도6은 CPA 장치가 커넥터 상의 예비 설치(pre-load) 위치에 있는, 도4와 유사한 측면도.

도7은 예비 설치 위치에 있는 CPA 장치의 사시도.

도8은 CPA 장치의 가요성 멈춤 아암이 정합 가능한 접속 장치의 액츄에이터 지주에 의해 이동되는 것을 도시하기 위해 부분적으로 절결되어 단면으로 도시된, 커넥터 조립체의 측면도.

도9는 CPA 장치가 제2 위치 또는 저지 위치에 있는, 도8과 유사한 측면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 전기 커넥터 조립체

12 : 전기 커넥터

14 : 정합 가능한 접속 장치

16 : 커넥터 위치 보장(CPA) 장치

18 : 리셉터클

20 : 가요성 멈춤 아암

22 : 중심 다리

24 : 래치 후크

36 : 액츄에이터

48 : 하우징

52, 56 : 안내홈

58 : 로킹 아암

68 : 래치

74 : 멈춤면

신규한 것으로 여겨지는 본 발명의 특징은 첨부된 청구 범위에 상세히 기재되어 있다. 본 발명은, 본 발명의 목적 및 장점과 함께, 동일한 참조 번호는 동일한 부재를 표시하고 있는 첨부 도면과 연계한 다음의 설명을 참조하면 더욱 잘 이해할 수 있다.

도면, 우선 도1을 보다 상세히 살펴보면, 본 발명의 커넥터 위치 보장 시스템은 다른 정합 가능한 접속 장치(14)와 정합하도록 된 전기 커넥터(12)를 포함하는 전기 커넥터 조립체(10) 내에 나타나 있다. 커넥터 위치 보장(CPA) 장치(16)는 화살표 "A" 방향으로 커넥터(12)의 각 대향 측면 상에 장착된다. 단 하나의 CPA 장치만 도면에 도시되었다. 정합 가능한 접속 장치(14)는 복수개(3개)의 리셉터클(18)을 갖는 정합 접속 리셉터클 구조이다. 도면에는 단 하나의 커넥터(12)만 도시되었으나, 하나의 커넥터가 화살표 "B" 방향으로 각 리셉터클(18) 내에 삽입된다.

커넥터(12)와 리셉터클(14)에 대하여 설명하기 전에, 먼저 CPA 장치(16)가 도시된 도2와 도3을 참조하기로 한다. 장치는 일반적으로 E자형으로, 한 쌍의 외측 다리(20)와, 손으로 조작하여 CPA 장치를 이동시키기 위해 사용자에 의해 파지되는 확대 플랜지를 형성하는 교차부(23)에 이어진 중심 다리(22)를 형성한다. 각 외측 다리(20)는 전방 대면 경사면 또는 모따기 가공면(26)을 갖는 외향 래치 후크(latch hook)(24)를 포함한다. 외측 다리들은 뭉뚝한 말단부(27)를 갖는다. 중심 다리(22)는 중앙 저지면(25)으로부터 연장되고, 대향 측면 상에 모따기 가공면(34)을 갖는 돌출 보스(32)와, 경사면 또는 모따기 가공면(30)을 갖는 래치 후크(28)를 포함한다. 이후에 알 수 있는 바와 같이, 래치 후크(28)와 돌출 보스(32)는 커넥터(12) 상에서의 CPA 장치 각각의 위치를 형성하는 멈춤쇠를 형성한다.

도1과 함께 도4를 참조하면, 정합 가능한 접속 장치(14)는 한 쌍의 액츄에이터 지주(36)를 각 리셉터클(18)의 각 대향 단부에 마련된 오목한 영역(38)의 대향 측면에 갖는다. 접속 장치는 플라스틱 재료 등으로 일체로 성형된 일편 구조일 수 있다. 각 리셉터클(18)은 접속 장치의 보다 단단한 측벽(42)에 대하여 약간의 가요성을 갖도록 절결된 벽(40)이 각 대향 단부에 위치된다. 도입되는 모따기 가공면(46)을 갖는 협동 래치(44)는 각 가요성 벽(40)으로부터 외부로 돌출된다. 다음으로부터 알 수 있는 바와 같이, 래치(44)는 커넥터(12)의 제1 로킹 아암 상의 래치와 협동하기 위해 마련되고, 액츄에이터 지주(36)는 CPA 장치가 저지 위치로 이동할 수 있도록 CPA 장치를 작동하기 위해 마련된다.

도1과 함께 도5를 참조하면, 커넥터(12)는 개별 단자 수용 공동 또는 통로(50) 내에 복수개의 단자(도시되지 않음)를 장착시키는 절연재로 이루어진 하우징(48)을 포함한다. 하우징은 플라스틱 재료 등으로 성형될 수 있다. 하우징은 한 쌍의 횡방향으로 이격된 안내 레일(52)에 의해 형성되는 안내홈과 한 쌍의 횡방향으로 이격된 안내 레일 플랜지(56)에 의해 형성되는 입구(54)를 갖는다. 제1 가요성 로킹 아암(58)은 로킹 아암의 전방 래치 단부(62)와 로킹 아암의 후방 단부(64)의 사이 또는 중간에 있는 지지점(60) 상에 선회식으로 장착된다. 전방 래치 견부(68)와 후방 위치 결정 견부(70)를 형성하도록 폐쇄형 슬롯(66)이 로킹 아암의 대향한 단부들 사이에서 연장된다. 각 안내 레일(52)은 멈춤면(74)을 형성하는 구멍(72)을 갖는다. 도1, 도4 및 도5에 있어서, CPA 장치(16)는 커넥터(12)로부터 제거된 상태로 도시되었으나, CPA 장치는 CPA 장치가 도6과 도7에 도시된 제1 또는 예비 설치 위치에 있을 때까지 화살표 "A" 방향으로 커넥터 하우징(48)의 개별 단부 상에 장착될 수 있다.

보다 구체적으로, 도6과 도7에 도시된 예비 설치 위치에서, CPA 장치(16)는 입구(54)를 통과하여 안내 레일 플랜지(56)와 안내 레일(52) 사이에서 미끄럼 이동한다. CPA 장치의 외측 다리(20)(도2와 도3)는 가요성 멈춤 아암을 형성한다. CPA 장치가 입구(54) 내로 삽입되면, 래치 후크(24)의 모따기 가공된 도입면(26)은 안내 레일 플랜지(56)의 내측 구석부와 결합하여 래치 후크가 안내 레일(52) 내의 구멍(72)과 정렬될 때까지 멈춤 아암(20)이 안쪽으로 휘어지게 한다. 래치 후크(24)가 구멍(72) 속으로 스냅 체결될 때 멈춤 아암은 바깥쪽으로 다시 스냅 체결된다. 이는 CPA 장치(16)의 예비 설치 위치를 형성한다. 예비 설치 위치에서, 도7에 분명하게 도시된 바와 같이 래치 후크(24)가 안내 레일 플랜지(56)의 하단부(56a)와 상호 결합되기 때문에 CPA 장치는 입구(54)로부터 후퇴할 수 없다. 또한, 가요성 멈춤 아암(20)의 뭉뚝한 말단부(27)(도2와 도3)는 구멍(72)에 의해 형성되는 멈춤면(74)과 결합한다. 이는 CPA 장치가 예비 설치 위치를 지나서 내측으로 이동하지 못하게 한다. 바꿔 말하면, 래치 후크(24)가 안내 레일(52) 내의 구멍(72) 속으로 스냅 체결되면, CPA 장치는 예비 설치 위치의 내부로 또는 그 위치로부터 이동할 수 없게 된다.

도7에 잘 도시된 바와 같이 CPA 장치가 예비 설치 위치에 있으면, 제1 로킹 아암(58)의 후방 단부(64)는 CPA 장치의 중심 다리(22)의 래치 후크(28)와 돌출 보스(32) 사이에 배치된다. 이는 제1 로킹 아암(58)이 지지점(60)을 중심으로 자유 선회 이동할 수 있게 한다. 바꿔 말하면, CPA 장치가 예비 설치 위치에 있을 때 제1 로킹 아암의 양쪽 대향 단부(62 또는 64)는 지지점(60)을 중심으로 "흔들릴" 수 있다.

도8은 화살표 "B" 방향으로 정합 가능한 접속 장치(14)의 각 리셉터클(18)(도1) 내로 더욱 이동하는 커넥터(12)와 CPA 장치(16)를 도시한다. 커넥터(12)가 정합 가능한 접속 장치(14) 내의 각 리셉터클(18) 속으로 삽입되고, CPA 장치(16)가 예비 설치 위치에 있으면, 제1 로킹 아암(58)의 전방 래치 단부(62)는 정합 가능한 접속 장치 상의 협동 래치(44)와 스냅 체결되어 기계적으로 맞물리게 결합된다. 커넥터가 각 리셉터클 내에 삽입될 때 액츄에이터 지주(36)가 CPA 장치의 멈춤 아암(20)으로부터 외부로 돌출되는 래치 후크(24)의 모따기 가공면(26)과 결합되는 것이 도8에 도시되어 있다. 이는 멈춤 아암이 화살표 "D" 방향으로 안쪽으로 편의되게 한다. 래치 후크가 안쪽으로 편의되면, 래치 후크는 안내 레일(52) 내의 구멍(72)(도7)으로부터 제거되어, CPA 장치가 화살표 "E" 방향(도9)으로 제2 위치로 이동하게 하여 제1 로킹 아암(58)이 래칭 위치로부터 이동하지 못하게 한다.

도9에 도시된 바와 같은 CPA 장치(16)의 제2 위치 또는 저지 위치에서, 가요성 멈춤 아암(20)은 래치 후크(24)가 정합 가능한 접속 장치(14)의 견부(80) 뒤에서 고정되도록 결합될 때까지 화살표 "F" 방향으로 바깥쪽으로 스냅 체결한다. CPA 장치의 중심 다리(22)의 래치 후크(28)는 또한 제1 로킹 아암의 후방 단부(64)의 내측면 상에 배치된다. CPA 장치의 이러한 저지 위치에서, 돌출 보스(32)(도2)는 제1 로킹 아암(58)의 후방 단부(64)를 지나 이동함으로써 저지면(25)이 후방 단부(64)의 바로 뒤에 위치되어, 로킹 아암이 지지점(60)을 중심으로 선회 이동하지 못하게 한다. 그러므로, CPA 장치가 도9의 위치에 있음으로써, 제1 로킹 아암은 고정되고 정합 가능한 접속 장치(14)의 상호 보완적인 래치(44)로부터 해제되도록 이동하는 것을 완전히 저지될 수 있다. 커넥터는, 교차부(23)에서 CPA 장치에 화살표 "A"의 반대 방향으로 힘을 인가하여 돌출 보스(32)가 후방 단부(64)를 통과하여 CPA 장치가 예비 설치 위치로 다시 이동되도록 가압하는 경우에만, 결합 해제될 수 있다. 이러한 위치에서, 제1 로킹 아암(58)의 전방 래치 단부(62)는 로킹 아암의 후방 단부(64) 상에서 안으로 가압함으로써 정합 가능한 접속 장치 상의 래치(44)와의 결합으로부터 해제되도록 이동될 수 있으며, 이때 커넥터를 정합 가능한 접속 장치 내의 리셉터클(18)로부터 당겨서 제거할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 기술 사상 또는 중심 특성으로부터 벗어나지 않고 다른 구체적인 형태로도 구현될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그러므로, 본 예 및 실시예들은 설명을 위한 것일 뿐 제한적인 것으로 여겨서는 안되며, 본 발명은 본 명세서에 제시된 세부 사항으로 한정되어서도 안된다.

본 발명에 따르면, 커넥터들이 정합되기 전에 예비 설치되어 있는 커넥터 위치 보장 장치가 우연하게 최종 로킹 위치로 이동하여 다른 정합 가능한 접속 장치와 정합이 이루어지지 못하는 일이 없는 커넥터 위치 보장 시스템을 제공할 수 있다

Claims

다른 정합 가능한 접속 장치와 정합하도록 된 전기 커넥터용 커넥터 위치 보장 시스템에 있어서,

상기 커넥터는 안내홈과, 이 안내홈 부근의 적어도 하나의 멈춤면을 갖는 하우징을 포함하고,

상기 커넥터 위치 보장 시스템은,

하우징 상에 마련되며, 정합 가능한 접속 장치의 협동 래치와 기계적으로 맞물리는 래치를 포함하는 제1 가요성 로킹 아암과,

로킹 아암의 이동을 허용하고 커넥터가 정합 가능한 접속 장치와 정합하게 하는 제1 위치와 로킹 아암의 래칭 위치로부터 벗어나는 이동을 저지하는 제2 위치 사이에서 상기 안내홈을 따라 이동하도록 하우징 상에 미끄럼 이동 가능하게 장착된 커넥터 위치 보장(CPA) 장치-상기 CPA 장치는 CPA 장치가 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하는 것을 막기 위해 하우징 상의 멈춤면과 맞물리는 가요성 멈춤 아암을 구비함-를 포함하며,

상기 정합 가능한 접속 장치는 커넥터가 정합 가능한 접속 장치와 완전히 정합되었을 때 자동적으로 CPA 장치의 가요성 멈춤 아암을 상기 멈춤면과의 결합으로부터 벗어나게 이동시킴으로써 CPA 장치가 제1 위치로부터 커넥터의 완전 정합을 나타내는 제2 위치로 이동할 수 있게 하는 액츄에이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 커넥터 위치 보장 시스템.
제1항에 있어서, 제1 가요성 로킹 아암은 로킹 아암의 전방 래치 단부와 후방 단부 사이의 지지점 상에서 하우징에 대하여 선회하고, CPA 장치는 CPA 장치가 제2 위치에 있을 때 로킹 아암의 전방 래치 단부가 휘는 것을 막기 위해 로킹 아암의 후방 단부 아래에서 이동 가능한 저지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 위치 보장 시스템.
제1항에 있어서, 상기 안내홈은 CPA 장치가 그 사이에서 미끄럼 이동하는 한 쌍의 안내 레일로 구성되는 것을 특징으로 하는 커넥터 위치 보장 시스템.
제3항에 있어서, 각각의 안내 레일은 상기 멈춤면들 중 하나를 포함하고, CPA 장치는 멈춤면과 맞물리는 한 쌍의 가요성 멈춤 아암을 포함하고, 정합 가능한 접속 장치는 멈춤 아암을 멈춤면과의 결합으로부터 벗어나게 이동시키는 한 쌍의 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 위치 보장 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제1 가요성 로킹 아암은 로킹 아암의 전방 래치 단부와 후방 단부 사이의 지지점 상에서 하우징에 대하여 선회하고, CPA 장치는 로킹 아암의 후방 단부와 맞물려서 CPA 장치의 제1 위치 및 제2 위치를 형성하는 멈춤쇠를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 위치 보장 시스템.
제1항에 있어서, CPA 장치는 CPA 장치의 손조작이 용이하도록 사용자에 의해 파지되는 확대 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 위치 보장 시스템.